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从来没有哪次用PID控制温度这么累过!
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怒海孤鸿 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-01 21:56:00 楼主
哪位同行用S7-200的PID指令控制过温度,效果怎样? 控制对象是加热炉,12米,660KW,温度范围100-260摄氏度 控制器是CPU226+EM231热电偶+EM232模块 电热管加热,固态继电器通过周波触发器控制 希望达到的精度是正负1.0度,最大超调4.0度,响应速度 倒没有很高的要求。 我用的是S7-WIN4.0软件,程序动了三四次大手术,用过向导 生成程序,也手动写过PID程序,自整定也整了N次了 总感觉有些不如人意 起先只是用比例,后来加上了积分,微分也加上了 现在最好的效果是精度和稳定性都算达到了,但是当PV和 SV相距很近时,比如5度到10度这样子,会出现温度迟迟升 不上来的问题。 现在我的P是5.0,I是35.0,D是0.2,T是2.0我明显感觉是积 分作用不够,但是加大了就会超调的厉害,微分也不敢加 (0.5时作用已经很明显了),真的是速度和精度矛盾很突 出这台设备滞后性非常大,全输出停止后会冲出20多度; 控制周期也很长,升上来降下去一次温度要2个小时 我有些怀疑炉子本身和固态继电器的原因导致失控的问题, 但是现场有仪表的,自整定后效果可以达到要求;我知道应 该有最优的一组PID参数可以达到最好的控制效果,但是实在 太难找了,西门子技术支持说没有理论和经验数据,就靠自 己找,可是一个来回要两个多小时,找得累啊 我的问题是: 1、西门子PID指令到底好用吗?特别像我这种场合,有没有哪 位调出的效果比较满意的? 2、4.0版本的自整定整出来的参数效果怎样? 我用过四五次自整定,最快的几分钟(可能程序有问题和整定 时机不对),慢的一次要三四个小时但效果还不是很好。 另外手册上说自整定要在PV、SV靠的很近,并且MV相对平稳的 时候开始,感觉不是很好理解(这样需要手调的,自整定岂不 没多大意义了)。 3、有没有哪位做过类似的控制系统,希望能够给些建议和帮助 非常感谢
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工人1235 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-02 21:33:00 1楼
  呵呵,还不如用个AI系列的温控仪........
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怒海孤鸿 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-03 21:45:00 2楼
  怎么只看不回啊 做过的哥们不要保守吗 楼上的哥们,这里有仪表的(霍尼韦尔),但同时也要PLC控制 仪表是没问题的,自整定一次就好用了,感觉功能还是非常强大的
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AUTODING 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-06 11:18:00 3楼
  建议把D调为0试试看!
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老菜鸟 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-06 11:23:00 4楼
  个人看法:好像P值偏小。
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ST2J 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-06 12:18:00 5楼
  加热管分组控制,根据热平衡曲线设定一组底温/补偿加热管,可有效减小加热系统的热惯性,这样有利于PLC控制,以前做的一浸渍缸就是分成3组加热管控制,效果可以。供你参考。
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hanha 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-06 15:48:00 6楼
  学习中,马上也要碰到了.
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怒海孤鸿 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-06 18:00:00 7楼
  非常感谢诸位的回复建议和帮助 尽管温度不高,范围不大,但这台炉子在不同的温度段热环境区别还是很大的,特别是热均衡性,这主要体现在比如本来在一个温度段调的很理想的一组PID参数,在另一个温度段就不是那么好用了,会出现超调过大或者迟迟升不到目标温度等问题. 我试图找到一组适合所有温度段和不同大小偏差的PID参数,结果却发现徒劳无功,首先要保证正负一度的保温精度,还有最大超调量要控制在5度,同时又有可能出现小偏差升温的情况,比如从140度升到150度或者更少. 这几天真是累坏了,烦透了 最后保留了三组参数,一种是室温到150度的:P=5.25,I=35.0,D=0.1;一组是150度到250度的:P=11.0,I=200.0,D=0.1(这组同样可以满足偏差很小情况的要求),还有一组是250度及以的:P=20.0,I=200,D=0.1,这个时候热量散发很快,保温性大不如前面. 目前只有这么用了,可以满足用户的要求,但感觉不是非常理想,稳定性有待考验. PLC的PID自整定功能一般不是很好用的我发现,为什么仪表做的这么强呢,难道不可以把仪表的算法应用到PLC吗?我几年前用过日系PLC的PID,效果也还不错,只是自整定出来的数据比西门子的更不能用,有的干脆没有自整定功能
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tlj 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-07 13:10:00 8楼
  怒海孤鸿你好:可以了了吗??QQ63202395
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source 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-07 19:51:00 9楼
  可不可以把PID的算法跟大家讲一下。 谢谢。
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ywxrr 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-08 00:10:00 10楼
  怒海孤鸿你好:你现在用的是变参数吗?
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怒海孤鸿 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-08 13:44:00 11楼
  现在是空载测试,这几组参数可以达到要求了 不知装料后这几组参数能不能经得起考验,我想可能对升温速度有所影响吧,即使环境有所变化因为有前面的经验数据还是可以应付的 客户的要求很挑剔,主观性很强,搞的我有时很火,现在还要把这几组参数根据温度段和偏差大小设定为自动改变,或许就是所谓的变参数吧 以前调过多次PID,应用于流量,压力和温度控制,但周期都是很短的,最多几分钟了,唯独这次一个来回要两个多小时,所以累的要死,国庆节都没有休息.但对PID有了更深的认识和体会,S7200的PID算法还是相对简单的,感觉还可以做的更好,当然无法和300,400的比了.比如说它没有输出上下限功能 P主要决定达到目标值的时间和响应速度,过大的化会出现超调和震荡;I主要体现在对偏差变化率的响应速度上,数值越小作用越强,过小的话也会引起超调和静差,太大了对偏差变化的响应速度会降低,所以纯比例的控制会出现迟迟到不了目标值的情况;D好像体现在对偏差变化率的预知功能上,起作用的时候可以很明显地看到微分产生的尖峰输出. 以上只是个人在应用中的体会,至于具体算法,也希望能够和大家一起交流 西门子AD的网站上有关于200PID调试的详细中文PDF文件,大家可以过去看一下,我想是中国的工程师根据现场调试情况所写的,比手册上具体多了,手册上许多东西看不明白的
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怒海孤鸿 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-08 13:45:00 12楼
  现在是空载测试,这几组参数可以达到要求了 不知装料后这几组参数能不能经得起考验,我想可能对升温速度有所影响吧,即使环境有所变化因为有前面的经验数据还是可以应付的 客户的要求很挑剔,主观性很强,搞的我有时很火,现在还要把这几组参数根据温度段和偏差大小设定为自动改变,或许就是所谓的变参数吧 以前调过多次PID,应用于流量,压力和温度控制,但周期都是很短的,最多几分钟了,唯独这次一个来回要两个多小时,所以累的要死,国庆节都没有休息.但对PID有了更深的认识和体会,S7200的PID算法还是相对简单的,感觉还可以做的更好,当然无法和300,400的比了.比如说它没有输出上下限功能 P主要决定达到目标值的时间和响应速度,过大的化会出现超调和震荡;I主要体现在对偏差变化率的响应速度上,数值越小作用越强,过小的话也会引起超调和静差,太大了对偏差变化的响应速度会降低,所以纯比例的控制会出现迟迟到不了目标值的情况;D好像体现在对偏差变化率的预知功能上,起作用的时候可以很明显地看到微分产生的尖峰输出. 以上只是个人在应用中的体会,至于具体算法,也希望能够和大家一起交流 西门子AD的网站上有关于200PID调试的详细中文PDF文件,大家可以过去看一下,我想是中国的工程师根据现场调试情况所写的,比手册上具体多了,手册上许多东西看不明白的
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闭门造车 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-08 20:41:00 13楼
  惯性大的系统我感觉应该把,P值调大(可以试验从100开始),I 直也应该比较大(试验从200开始),D直先设定为0把。祝好运!
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goldage 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-08 21:34:00 14楼
  同意楼上的讲法.
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自信 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-08 21:48:00 15楼
  很好的论坛。
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夕阳醉了 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-09 16:17:00 16楼
  超调过大,可以采用积分分离的PID控制试试效果。多组PID也该可以
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小小工控 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-10 16:17:00 17楼
  怒海孤鸿你好:能解释一下pv sv mv 的具体含义么,谢谢
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怒海孤鸿 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-10 21:47:00 18楼
  楼上的 PV:present value,当前值 SV:set value,设定值 MV:输出值,对了,M具体什么意思?我也不清楚
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小小工控 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-11 10:11:00 19楼
  谢谢大虾不吝赐教!初级菜鸟,以后还有好多问题请教呢 :)
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老五※ 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-11 17:18:00 20楼
  beiyong yi ha
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一秋 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-11 17:32:00 21楼
  加大P值可以克服超调,但太大可能欠调。I和D的比值一般为4比1的关系。当I大,D小会出现动作反应慢,但很快达到饱和(全功率输出),当I小,D大会出现动作反应快,但达到饱和的时间很长(全功率输出)。
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火舞 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-11 18:48:00 22楼
  我也在准备作这方面的工作,想和你交流一下。我觉得这个系统是个大惯性系统,应该从控制模型上重新考虑,这样工作量肯定很大。你能把你的炉子的物理参数说说看吗?比如:炉膛尺寸、加热位置及方式、物料的装填量及几何尺寸、物料的物理性质!
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生活. 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-11 22:51:00 23楼
  从控制模型考虑肯定是很繁琐的,编程量应该很大的.
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工人1235 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-12 21:43:00 24楼
  能不能用仪表自整定后,利用仪表的PID值呢?
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恨当初 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-12 22:15:00 25楼
  分区PID,积分分离,恒温阶段抑制输出量(直接乘以百分之几),PLC的D值效果不佳
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恨当初 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-12 22:16:00 26楼
  分区PID,积分分离,恒温阶段抑制输出量(直接乘以百分之几),PLC的D值效果不佳
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火舞 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-12 23:16:00 27楼
  你把加热炉的具体情况告诉我一下,我试着建一个数学模型试试! zxp__001@163.com
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zlyc 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-13 10:48:00 28楼
  怒海孤鸿,你好。 请问西门子的PID网址是多少,就是你说的--西门子AD的网站上有关于200PID调试的详细中文PDF文件 我怎么找不到呢,麻烦一下,告诉一下具体地址。谢谢
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xiaolifeidao 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-13 11:38:00 29楼
  的确需要建立一个数学模型,不知您的加热炉有没有其他的测量参数,看看是否可以用一个前馈。 对于这种对象,多要采用变参数的pid,同时可以做一些专家算法。 根据测试的数据,在适当的温度区进行一定的修正是比较好的方法。 以上仅供您参考。
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怒海孤鸿 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-13 22:39:00 30楼
  http://www.ad.siemens.com.cn/service/e-training/micro 谢谢各位的建议和讨论 以上是西门子S7-200 PID指令的详细介绍
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怒海孤鸿 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-22 01:40:00 31楼
  不同品牌规格的仪表、PLC、控制器,PID的算法原理是一样的,但具体参数的标定、单位和设定范围有很大的区别,比如说西门子S7-200的积分、微分时间都是以分钟为单位的,而其他的大都以秒为单位,还有以毫秒为单位的控制器。 这台炉子的设计功率偏大,所以控制上难度加大,因为对抑制超调的要求很高。 我把比例调到8.0,作用已经非常明显了,升温时间很快,超调也很大。一秋哥们怎么会说加大P值可以抑制超调呢,你用的是什么仪表或者控制器,为什么作用好像和S7-200的相反?我用的是反作用PID。你们呢?
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怒海孤鸿 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-22 01:41:00 32楼
  非常感谢楼上所有同行的支持与建议 自己顶一下,别这么快让这它沉下去
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cpp 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-22 08:56:00 33楼
  agree with 真心人. but has to write pid function by yourself
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glenxu 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-28 15:46:00 34楼
  我有PID调试经验,上面有人提到了,应该将K放在12-20之间,积分时间放在260-500之间(根据惯性时间,可以接近或略小于惯性时间),微分等调好了再加。当然最好在偏差大于10度时将积分时间改成600以上,以防过调。
QQ:3940776,029-82683638-8003,WWW.XAJDE.COM
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护城河 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-28 16:54:00 35楼
  很好,学习中,期待更多的高手!
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这个名字应该没有人用吧! 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-28 17:14:00 36楼
  我觉得你这个系统的PID调节可以试一下多组PID参数。即在不同的工况情况下使用不同的PID参数。当然,这个里面你需要对不同的工况进行判定。比如,在温度相差比较大时,可以使用P值较大的PID参数;在温度相差较小时,可以使用P值较小的PID参数。另外,个人建议:可以加入前馈来调一下。比如加热炉出水流量和进水流量等。以上仅供参考。
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电笔 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-28 18:22:00 37楼
  大开眼界!谢谢各位师傅!
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自动化学习者 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-28 19:46:00 38楼
  很好,学习中,期待更多的高手
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alem 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-29 01:39:00 39楼
  各位大哥,请帮忙,我刚刚接触西门子plc,现在想通过em232输出4-20mA的模拟信号,但无论我寄存器写什么数据,都得不到我想要的结果。我是这样操作的:在m0与i0中接了一个250ohm的电阻,然后向AQW0写入32000,测的电阻两端的电压为2V,而且无论我写入什么数据,电阻两端最大电压是2,同时m0 v0两端的电压也达不到10V,请大家帮帮忙,不胜感激!
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rysx 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-29 11:20:00 40楼
  论坛新手,学到不少东西,继续讨论啊!
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wkl8595 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-30 11:23:00 41楼
  本人有PID调试经验,我认为应该将P放在5-10之间,积分时间放在200-500之间,微分为0,根据响应时间调整P值,根据超调次数调整I值。
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*蓝冰* 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-10-31 17:43:00 42楼
  我也在用西门子的PLC做PID控制,三个PID回路,控制空调系统中冷却水、冷冻水。头一次用,有很多不明白的地方,看了LZ的文章,很有感触,支持一下!
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感冒 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-11-02 10:06:00 43楼
  个人感觉,使用典型PID调节回路的情况下,PLC还不如直接一块PID调节器好使用!
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江西老表 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-11-02 15:26:00 44楼
  把积分动作不明显,稍微调小积分.
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gongkongedit 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-11-03 20:26:00 45楼
  大家好!我在工作中也遇到了大惯性负载的PID 调试.找不出好的方法.很烦,你又不能频繁的试验.影响生产.
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gongkongedit 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-11-03 20:56:00 46楼
  使用液位控制一电动阀门的补水.超调很大.液位超过设定值时,开始减水,但是液位继续上升,上升到一定高度后,再回落,但是到了设定值下时,开始加水,但是下降到一定程度后,再上升.一个正弦曲线.
可惜我的VIP会员现在没有通过审核.否则可以将曲线图发上来,大家看看!一个周期比较长.40分钟左右.感觉到,当回落的时候的输出保持不变,或变动很小,可以实现平稳.但是如何实现呢?
将I调大.反馈值发生突变时,响应太慢.出现大幅度的调整.

大家来点调试大惯性的具体整定方法建议!谢谢!!
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alame 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-11-03 21:12:00 47楼
  大家有没考虑热电偶的因素?
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autoyx.com 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-11-03 21:19:00 48楼
  以PLC为核心的系统不适用于以模拟量控制为主的过程控制系统,推荐用以计算机为核心的控制系统(DCS系统).    DCS系统主要用功能块为编程语言,主要针对模拟量控制为主的过程控制系统。    PLC主要用于以开关量为主的机器顺控系统,此系统是一个典型的以模拟量控制为主的过程控制系统,PLC的编程语言为梯形图,梯形图用于以模拟量控制为主的过程控制系统编程和可读性都很难。      丁工,就您上面的系统,应用常规PID也挺累,最好采用的方法(此方法本人已成功用于多台大型发电锅炉):      复杂的回路的控制策略:    应采用 规则 + 差量控制 ,规则+差量控制的重点在控制对象的规则模型的建立,规则模型的建立主要应由系统的设计人员来提供,或由控制对象的历史运行数据分析得来;如锅炉的减温水流量与锅炉负荷的函数关系应由锅炉的性能设计人员来提供。    规则+差量控制中的差量(设定值与测量值之差)控制,主要用于在系统运行时在线调整规则模型内的参数(调整哪些参数由系统的设计人员定),使规则模型更接近真实系统。    差量控制方法的选择: 对大滞后系统用模糊控制法,一般系统可采用常规PID方法。    规则 + 差量控制方法可用于多输入多输出复杂系统。    规则 + 差量控制的特点:有自学习功能(对被调整参数的记忆),对操作人员的经验依赖性不强,控制精度高,响应快,抗干扰能力强。      方案见 http://www.autoyx.com/eng/Eng4.htm      提供从硬件到控制策略组态的整体解决方案,免费为用户做配置和报价。   http://www.autoyx.com/   不知您在哪个城市?如在上海附近,可找个机会见面聊聊.
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第五世纪冰川 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-11-03 22:02:00 49楼
  用模糊控制吧?就没这么折磨人了.
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一春 个人主页 给TA发消息 加TA为好友 发表于:2005-11-03 22:05:00 50楼
  增加比例P,温度上升快,但易超调.减小积分I,可以抑制超调.增加微分D,加快系统响应.我感觉I=35有点大,D=0.2有点小.
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